CH184871A - Procédé de fabrication de produits chimiques au moyen de l'arc électrique alimenté par des courants de fréquences élevées. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication de produits chimiques au moyen de l'arc électrique alimenté  par des courants de fréquences élevées.    I1 a été reconnu dans des études récentes  (brevet suisse no 158820,     Briner    et     Wakker)     que l'addition d'un métal léger (notamment  le lithium) aux électrodes entre lesquelles  jaillit l'arc, permet de diminuer la concen  tration d'énergie dans l'arc. On peut ainsi  diminuer la puissance de l'arc sans dimi  nuer le volume de celui-ci, ou bien on peut  aussi développer le volume de l'arc sans aug  menter la puissance. Ces, conditions condui  sent à des, améliorations notables du rende  ment énergétique de l'arc en produits chi  miques formés.  



  Des effets semblables, mais plus marqués  encore, peuvent être obtenus en alimentant  l'arc avec des courants     alternatifs    de fré  quences suffisamment élevées (supérieures à  50 périodes). Ces effets peuvent être attri  bués en partie à un accroissement de l'ioni  sation, laquelle stabilise l'arc, ainsi qu'en  témoignent les oscillogrammes de la tension    aux bornes -de l'arc: ces oscillogrammes mon  trent que les pointes d'allumage     deviennent     de moins en moins apparentes avec l'accrois  sement de la fréquence et finissent même  par disparaître.  



  D'autre part, lorsque les fréquences de  viennent suffisamment élevées et que les du  rées d'oscillation s'approchent de l'ordre de  grandeur des durées de vie ou     d'activation     des particules     existant    dans, le système par  couru par l'arc, des actions) spécifiques de  ces fréquences élevées peuvent aussi jouer  un rôle favorable.  



  Il faut remarquer que la diminution de  la concentration d'énergie dans l'arc revient  à diminuer la température de cet arc. Il est  normal -que, dans ces conditions, le rende  ment -de la production de corps endothermi  ques (tels que l'oxyde d'azote, l'acide cy  anhydrique, etc.), dont la concentration avec      la température augmentant passe par un  maximum, soit augmentée. C'est ainsi que,  dans le cas des oxydes d'azote, on a calculé  que<B>là,</B> température optimum pour la réaction       N2        +    02 2 NO se trouve vers 4000 de  grés (Briller et     Susz:    Recherches sur l'action  chimique de décharges électriques. IV.

   Sur  le maximum de concentration, aux tempé  ratures élevées, des composés     endothermiques.          Application    à l'ozone et à l'oxyde d'azote.  H. C. A.,     XIV,    594, 1931).    Une autre conséquence favorable de la  diminution de température de l'arc est de       permettre    le refroidissement plus rapide des  gaz sortant et .d'éviter ainsi la rétrograda  tion de la concentration des, composés endo  thermiques     formés.     



  A l'appui des considérations exposées     ci-          dessus,    nous donnons les résultats     exp6rimen-          taux    suivants, qui mettent en évidence l'ac  tion favorable exercée par un régime de fré  quence approprié.

    
EMI0002.0013     
  
    <I>Production <SEP> dans <SEP> un <SEP> four <SEP> laboratoire <SEP> d'oxyde <SEP> d'azote <SEP> à <SEP> partir <SEP> de <SEP> l'air,</I>
<tb>  <I>. <SEP> avec <SEP> une <SEP> longueur <SEP> d'arc <SEP> d'environ <SEP> 6 <SEP> mm.</I>
<tb>  Durée <SEP> d'une <SEP> Débit <SEP> d'air <SEP> en <SEP>  /o <SEP> de <SEP> NO <SEP> Rendement <SEP> en
<tb>  Fréquence <SEP> oscillation <SEP> Watt <SEP> litres <SEP> à <SEP> l'heure <SEP> en <SEP> grammes <SEP> de <SEP> HN03
<tb>  en <SEP> secondes <SEP> volume <SEP> par <SEP> KWh
<tb>  50 <SEP> 1/10o <SEP> 83 <SEP> 32,5 <SEP> 1,60 <SEP> 17,5
<tb>  14Ô0 <SEP> '/2800 <SEP> 35,5 <SEP> 32,5 <SEP> 1,20 <SEP> 31
<tb>  1000000 <SEP> '/20000o0 <SEP> 23,5 <SEP> 32 <SEP> 1,75 <SEP> 67
<tb>  <B>10000000</B> <SEP> '/20000000 <SEP> 31,6 <SEP> 32 <SEP> 1,42,

   <SEP> 41
<tb>  <B>100000000</B> <SEP> '/200 <SEP> 00o <SEP> 000 <SEP> 22 <SEP> 10 <SEP> 1,89 <SEP> 24
<tb>  Des <SEP> essais <SEP> dans <SEP> un <SEP> four <SEP> -Schônherr <SEP> ont <SEP> permis <SEP> d'obtenir <SEP> les <SEP> résultats <SEP> suivants:
<tb>  Durée <SEP> d'une <SEP> Débit <SEP> d'air <SEP> en <SEP> % <SEP> de <SEP> NO <SEP> Rendement <SEP> en
<tb>  Fréquence <SEP> oscillation <SEP> KW <SEP> ms <SEP> à <SEP> l'heure <SEP> en <SEP> grammes <SEP> de <SEP> HNOs
<tb>  en <SEP> secondes <SEP> volume <SEP> par <SEP> KWh
<tb>  50 <SEP> 1/1o0 <SEP> 12,7 <SEP> 13 <SEP> 1,5 <SEP> 43
<tb>  1800 <SEP> '/1960O <SEP> 8,<B>5</B> <SEP> 13 <SEP> <B>1</B>,5 <SEP> 6<B>5</B>
<tb>  50 <SEP> 1/10o <SEP> 12,3 <SEP> 13 <SEP> 1,8 <SEP> 54*
<tb>  1800 <SEP> '/s600 <SEP> 8 <SEP> 13 <SEP> 1,9<B>5</B> <SEP> 891,
<tb>  *)

   <SEP> Ces <SEP> essais <SEP> ont <SEP> été <SEP> effectués <SEP> avec <SEP> des <SEP> électrodes <SEP> de <SEP> cuivre-lithium.            Comparant    ces deux séries de mesures, on  tire la conclusion que, pour un arc étendu et  consommant par     conséquent    une puissance  plus forte, l'amélioration de rendement avec  l'accroissement de fréquence se manifeste à  des fréquences plus faibles que pour un arc       court;    dans le four     Schônherr,    de modèle  industriel, que nous avons utilisé, l'arc a un  développement de 2 mètres environ.

   De ce  fait, on peut     concévoir    l'existence d'un opti-         mum.    de rendement pour des valeurs du pro  duit<I>l f</I> (de la longueur     l    de l'arc par la  fréquence) comprises entre certaines limites.  A la suite des études que nous avons faites,  nous admettons que des améliorations im  portantes de rendement se manifestent lors  que les fréquences -du courant sont assez  élevées pour que le produit<I>l f</I>     (l    exprimé  en mètres, f exprimé en     cycles/secondes)    soit  compris entre 103 et 106.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé d'obtention de- produits chimi ques au moyen de l'arc électrique, caractérisé en ce que la fréquence du courant alimen tant l'arc est assez élevée pour que le pro duit de cette fréquence (exprimé en cycles/se- condes) par la longueur de l'arc (exprimée en mètres) soit compris entre 103 et l08.